Вестник МГТУ. 2017, №2.

Вестник МГТУ. 2017. Т. 20, № 2. С. 301–307. DOI: 10.21443/1560-9278-2017-20-2-301-307 301 579.695:628.355(470.21) В. В. Ильинский, Е. В. Макаревич, Е. В. Крамаренко, В. В. Индушко Оценка влияния условий культивирования на способность микроорганизмов сточных вод к флокуляции Сточные воды являются одним из существенных источников загрязнения водных экосистем Кольского Севера. Стоки, поступая в грунтовые, поверхностные воды, а также в прибрежную зону морских акваторий оказывают комплексное негативное влияние на биоценозы водных объектов. Учитывая, что в климатических условиях Крайнего Севера процессы самоочищения водоемов значительно замедляются, представляется актуальным исследование влияния внешних факторов на аборигенные микроорганизмы, участвующие в биологической трансформации большинства загрязняющих веществ. Наряду с окисляющей активностью, микроорганизмы способны накапливать в клетках поллютанты, а также образовывать флокулы, тем самым связывая растворенные загрязняющие вещества, которые могут быть сравнительно легко удалены из водной среды механическим путем. На основании полученных сведений о химическом составе некоторых городских и бытовых сточных вод были разработаны питательные среды, в которых культивировали микроорганизмы, выделенные из стоков. В качестве основных характеристик среды культивирования, влияющих на интенсивность и направленность метаболических процессов у микроорганизмов, были выбраны соотношения С / N, С / P и N / Р. В ходе работ изучали интенсивность роста бактерий в экспериментальных питательных средах и определяли флокулирующую активность бактериальных суспензий. Скорости роста выделенных микроорганизмов ( Pseudomonas spp. и культуры бактерий семейства Enterobacteriaceae ) в среднем составили 70·10 3 и 117·10 3 кл/ч соответственно. Интенсивность роста каждой культуры на средах различного состава колебалась в пределах трех порядков и коррелировала с относительным содержанием фосфатов в среде. Флокулирующий потенциал не зависел от соотношений биогенных элементов С / N, С / P и N / Р. Культуры проявляли способность осаждать взвешенные вещества на уровне 50 и более процентов после культивирования на питательных средах, близких по составу к условиям среды обитания. Ключевые слова: сточные воды, гидрохимия, биогенные элементы, активный ил, питательные среды, биофлокулирующая активность. Введение К важнейшим факторам антропогенной нагрузки, способным отрицательно воздействовать на окружающую среду, относятся недостаточно очищенные промышленные и бытовые сточные воды. Эффективность очистки стоков напрямую зависит от интенсивности метаболических процессов микроорганизмов, приводящих к изъятию большинства присутствующих в воде загрязняющих веществ. В климатических условиях Крайнего Севера (при замедлении трансформации ксенобиотиков) проблема полноты очистки становится особенно актуальной. Несомненный практический интерес представляет способность микроорганизмов, наряду с биотрансформирующей активностью, аккумулировать некоторые поллютанты, например накапливать в клетке фосфаты в виде полифосфатных гранул. Последующее агрегирование клеток, сопровождающееся образованием флокул за счет синтезирования микроорганизмами внеклеточных полимеров (биофлокулянтов), а также стабилизации структуры хлопьев электростатическими, гидрофобными и другими силами, приводит к уменьшению степени дисперсности частиц загрязняющих веществ и последующему извлечению их в процессе осаждения. Целью нашего исследования являлась оценка влияния условий культивирования на биотехнологический потенциал микроорганизмов, выделенных из водных экосистем Крайнего Севера. На основании сведений о физико-химических условиях обитания исследуемых объектов разрабатывались питательные среды для их культивирования; оценивалась интенсивность роста на экспериментальных средах и способность к флокуляции бактериальных суспензий, полученных при различных химических условиях культивирования. Материалы и методы Выделение микроорганизмов, способных продуцировать биофлокулянты, проводили с использованием различного состава культуральных агаровых чашек для выращивания бактерий. В результате были изолированы чистые культуры бактерий, являющиеся частью бактериоценозов сточных вод и активного ила и обладающие первичными признаками биофлокулянт-продуцирующих микроорганизмов (наличием чехлов, капсул, слизи). Для определения первичных признаков использовались такие методы, как описание морфологических признаков выросших колоний (слизеобразование, вязкость), микроскопирование (окраска по Граму, Романовскому – Гимзе, Бурри – Гинсу и др.). Одна из чистых культур бактерий – Pseudomonas spp. –